Нагрузка на сеть дальней космической связи NASA (DSN), которая десятилетиями отслеживает аппараты за пределами околоземной орбиты, продолжает расти. Из-за большого числа запросов ей становится сложнее одновременно контролировать все действующие миссии. Исследователи Ian Down, James McElreath и Manoranjan Majji предложили использовать для навигации данные о выработке солнечных панелей во время затмений, сообщает Universe Today.
Солнечные батареи уже постоянно контролируются бортовыми системами, включая алгоритм отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Он помогает ориентировать панели на Солнце и получать от них максимум энергии. Когда аппарат попадает в тень планеты или Луны, выработка электричества резко прекращается, однако точное время снижения и восстановления напряжения может указать на положение спутника.
Для определения координат можно сопоставить момент входа аппарата в тень и выхода из неё с заранее рассчитанной геометрией солнечного затмения. Положение Солнца, Земли и Луны известно на годы вперёд, а их тени включают полутень и область полного затемнения. При этом рельеф Луны способен сдвигать границу тени на несколько секунд, а форма Земли и её атмосфера усложняют расчёты.
Чтобы повысить точность метода, учёные использовали более 22 тысяч наблюдений за покрытием лунных кратеров земной тенью, собранных с 1842 по 2011 год. Проверку провели на телеметрии аппарата CAPSTONE, который разрабатывала компания Advanced Space для испытания орбиты перспективной лунной станции NASA Lunar Gateway. 11 января 2026 года во время прохождения лунной тени напряжение на солнечных панелях CAPSTONE снизилось с 23 вольт почти до нуля, а после возвращения на свет выросло до 31 вольта.
По этим данным алгоритм определил моменты входа и выхода из тени с отклонением не более 15 секунд от фактической траектории CAPSTONE. В смоделированной ситуации, когда аппарат пропустил сеанс связи с наземными станциями, обработка данных о затмении уменьшила неопределённость его положения более чем на 60 процентов. Метод не заменяет радиослежение с Земли, но не требует дополнительного оборудования, массы или энергозатрат и может стать бесплатным резервным инструментом для навигации в дальнем космосе.